Решение задач на тему "Основное уравнение молекулярно-кинетической теории"
1. Разбор первой задачи
Начнём с задачи к теоретическому материалу урока 35. Условие звучит следующим образом:
Это задача на количество молекул некой порции вещества, и поэтому для её решения существует два пути: решение через количество вещества воды и решение через массу молекулы. Следует отметить, что конечную формулу в обоих случаях мы получим одну и ту же, просто придём к ней по-разному.
Наметим себе план решения задачи.
1 Способ:
Для решения задачи первым действием мы найдём количество вещества данной массы воды. И вторым действием, зная, сколько молекул помещается в 1 моль вещества (число Авогадро - ) и, зная количество молей в нашей порции воды (количество вещества –
), мы найдём количество молекул в 120 г воды.
2 Способ:
Теперь же первым действием мы найдём массу одной молекулы воды. А вторым действием, зная массу всей порции и массу одной молекулы, найдём опять-таки количество всех молекул.
Независимо от того, каким способом мы решили искать ответ к задаче, нам понадобится молярная масса воды – . Она нужна как для нахождения количества вещества:
,
так и для нахождения массы одной молекулы
Найдём молярную массу воды. Молярная масса – аддитивная величина, то есть молярная масса сложного вещества – сумма молярных масс химических элементов, входящих в его состав. Не стоит также забывать, что в таблице Менделеева, а именно из нее мы берём значение молярных масс элементов, молярная масса подана в , так что нам нужно ещё перевести ее в СИ, то есть в
.
Теперь, когда мы нашли общую нужную величину для обоих способов решения, получим ответ. И точно также не забудем перевести г в кг, умножая на .
Как и говорилось выше, оба способа решения отличаются лишь тем, как они начинаются. Стоит ещё заметить, что количество молекул, как и любое другое количество, – безразмерная величина.
2. Разбор второй задачи
Перейдём к следующей задаче.
Прежде чем начинать записывать какие-либо формулы, нам нужно уяснить два момента, фигурирующие в условии задачи. Первое – это то, что мы считаем воздух, который является смесью газов, неким псевдогазом с собственными молекулами. И второе – это то, что условие здесь нам подаётся в виде словосочетания «нормальные условия». Значения величин, которые будут нужны нам для подсчётов, мы возьмём из табличных данных: давление при нормальных условиях равно атмосферному давлению и обозначается , плотность воздуха при нормальных условиях
.
Эту задачу следует решать, используя основное уравнение МКТ:
3. Разбор третьей задачи
Перейдём к третьей задаче.
Эта задача также является задачей на основное уравнение МКТ, поэтому её решение начинается точно так же, как и решение предыдущей задачи:
Однако теперь мы столкнулись с дополнительной сложностью, ведь мы не знаем, что за газ находится в сосуде, поэтому не можем воспользоваться табличными данными. Зато мы можем вспомнить определение плотности (масса единицы объёма) и в связи с этим записать
При подстановке данных мы не забыли перевести г в кг, а также л в , учитывая, что
.